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气体燃烧的化学反应机理

4.1H2－O2系统应用范围： 火箭发动机（只有氢气、氧气的系统） 碳氢化合物和湿CO氧化的反应系统H2－O2系统动力学的细节参见文献[3－5]； 此处重点介绍Glassman1理论-可逆基元反应

4.1.1Glassman理论(可逆基元反应)反应开始阶段 较高温度： H2+M→H+H+M（4-1） 其它温度： H2+O2→HO2+H（4-2）返回

4.1.1Glassman理论O、H、OH基链反应步骤：H+O2→O+OH（4-3）O+H2→H+OH（4-4）H2+OH→H2O+H（4-5）O+H2O→OH+OH（4-6）爆炸

4.1.1Glassman理论O、H、OH基链基元反应：H+H+M→H2+M（4-7）O+O+M→O2+M（4-8）H+O+M→OH+M（4-9）H+OH+M→H2O+M（4-10）

4.1.1Glassman理论机理完善： 需要考虑涉及HO2(过氧氢基)和H2O2(过氧化氢)的反应！当反应H+O2+M→HO2+M（4-11）变得活跃时，反应（4-2）H2+O2→HO2+H 的逆向反应和下面的反应发生：爆炸

4.1.1Glassman理论HO2+H→OH+OH（4-12）HO2+H→H2O+O（4-13）HO2+O→O2+OH（4-14）HO2+HO2→H2O2+O2（4-15）HO2+H2→H2O2+H（4-16）H2O2+OH→H2O+HO2（4-17）H2O2+H→H2O+OH（4-18）H2O2+H→HO2+H2（4-19）H2O2+M→OH+OH+M（4-20）爆炸

4.1.2H2－O2系统爆炸特性H2－O2系统爆炸特性可以用上面的机理解释图4.1的温度/压力坐标系将球型容器中H2和O2根据一定化学当量比的混合物能不能爆炸分成两个不同的区域温度和压力对应装有反应物的球型容器的初始条件

4.1.2H2－O2系统爆炸特性图4.1球形容器里一定化学当量比H2和O2混合物的爆炸界限

4.1.2H2－O2系统爆炸特性为了研究爆炸，作一条500℃的垂线:压力低于1.5mmHg时，混合物没有爆炸。这是由于（4-2）生成的自由基和连续链反应（4-3）－（4-6）被容器破坏了当初始压力略高于1.5mmHg时，混合物爆炸。这时，气相链反应（4-3）－（4-6）在克服了容器壁对自由基的破坏影响后，能连续进行在50mmHg处，爆炸反应终止。这是支链反应（4-3）与低温的主要链终止反应（4-11）对氢原子的竞争结果在约3000mmHg处，再次进入爆炸区域。此时，伴随一个连续的支链发应，发生式（4-16）的反应

H2－O2反应机理的意义详细理解一个系统化学过程对解释实验观察到的现象非常重要这种理解同时也是发展预测燃烧现象模型的基础

4.2CO的氧化机理CO的氧化不仅本身是一个重要的反应系统，而且对碳氢化合物的氧化尤为重要碳氢化合物燃烧可以简单地看作两步：燃料分解出COCO最终氧化成CO2除非有一些含氢组分，否则CO氧化很慢。少量的H2O或H2可以极大地加快氧化速度。这是因为CO与含氢氧基组分的氧化反应速度比与O